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英国首相戈登·布朗在哥本哈根COP15会议上发表讲话。2009年12月。信贷:IISD / ENB
2009年12月,英国首相戈登·布朗在哥本哈根COP15会议上发表讲话。 信贷:IISD / ENB
客人帖子
2020年5月13日15:28

帖子:气候目标和技术承诺的简要历史

邓肯·麦克拉伦教授

邓肯·麦克拉伦教授

13.05.2020 |下午3:28
客人帖子 帖子:气候目标和技术承诺的简要历史

在过去的30年里,人们对于如何实现气候目标的认知已经改变了好几次。

从气候稳定的最初想法开始,建议的方法集中在二氧化碳减排百分比、大气二氧化碳浓度、碳预算和今天的主导框架气温上升限制

似乎这一连续重新恢复反映了一种改善的科学代表,避免避免危险的人类气候变化,通过增强态度解释造型电力和能力,以及关于气候影响的更好的科学知识。

然而,我对这段历史的研究,发表在自然气候变化与我的合作者尼尔斯·Markusson博士也是项目检查的一部分碳去除的文化政治经济,表明该过程的理性不那么少 - 而且更有问题 - 而不是这个解释可能意味着。

特别是,我们的分析强调,目标框架的每一次转变都为未来技术解决方案的新希望打开了大门,比如广泛使用核能或碳捕获和存储。然而,尽管这些技术带来了很多承诺,但作为承诺,它们却推迟了立即加快行动以改变行为或转变经济。

早期稳定目标

在我们的论文中,我们通过气候目标的历史来确定五个“阶段”,详细说明这些目标是如何形成和框架的。

我们从20世纪80年代后期和20世纪90年代初开始,当时《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)进行了谈判。当里约地球峰会1992年,联合国在与避免危险的人为气候变化相称的水平上“稳定大气浓度的温室气体(GHG)的目标”。

英国总理约翰·重大在巴西里约热内卢(Rio de Janeiro)的联合国环境和发展会议上致辞全体会议。1992年6月。学分:苏坎宁安摄影/ alamy股票照片

大约在这个时候,一般发行量气候模型(GCMs)和第一个简单综合评估模型(IAMs)允许建模者开始探索排放的影响和减排技术的经济成本。然而,用这些早期模型评估具体的政策干预是困难的,而且对应对措施的讨论往往是非常笼统的。

在此期间,用于处理气候变化的技术提案包括建议海洋铁肥以及大规模部署app必威

例如,英国为电力事业制定了“非化石燃料义务”,旨在支持核能和可再生能源。然而,面对高昂的成本和公众的担忧,潜在的核复兴停滞不前。

虽然旨在稳定温室气体浓度的里约地球峰会,但它让这项目标转向可行的目标到后续谈判。这是由京都PR.O.tocol1997年 - 我们通过历史的巡回赛第二阶段。

目标框架 关键事件(s) 模型、场景和承诺
稳定 1992年里约热内卢 早期的模型。核能。
减排百分比 京都1997. 早期的艾玛,sr。燃料转换和CCS。
大气浓度 哥本哈根2009年 艾玛和rcp。BECCS。
累积预算 德班2011年,
2012年多哈
c预算模型和反向IAMs。GGR平衡剩余排放。
结果温度 巴黎2015年 链接地球系统模型,SSP。GGR以逆转过冲,SRM。

减排百分比

1997年京都峰会前后,减排百分比是主要的目标框架。然而,正如后续框架一样,关于最适当的级别和时间也并非没有辩论。

提高能源效率和“燃料转换必威体育在线注册”到更清洁的替代能源的承诺是许多国家努力的一部分,并在全球气候变化中发挥了重要作用“老”的情景,这查看了四种不同可能的人口,经济增长和温室气体排放的轨迹。英国推出了它的气候变化税例如,2001年欧盟排放交易计划开始于2005年。

然而,这一时期也出现了化石能源“碳捕获和存储”(CCS)的承诺。必威体育在线注册(这包括,例如,a报告政府间气候变化专门委员会政府间气候变化委员会(IPCC)在2005年)。CCS实际上是一种旨在减少排放的“排气管”措施,但它通过“碳捕集与封存”的理念实现了可持续使用煤炭(以及后来的天然气)发电的承诺。愚弄“发电站。但是,就像上一代的核承诺, CCS交付的现实过去是——现在仍然是——非常有限的

当莫德勒将CCS的新兴技术引入IAMS时,这使得模型能够将途径更便宜到相同的气候结果。通过模型算法优先选择CCS,因为持续膨胀和使用化石燃料电力的模拟成本与CCS改装 - 与使用煤气和气体进行逐步淘汰发电相关联的成本。

随着未来CCS的减排任务的繁重,这些预测也表明,在不久的将来,排放量的下降速度将会放缓,这也降低了模拟成本。但随着全球排放量的持续增长,CCS从一种经济偏好转变为绝大多数减排方案的核心组成部分。

《联合国京都气候变化框架公约》(COP3)。1997年12月。资料来源:Aflo Co. Ltd. / Alamy Stock Photo
《联合国京都气候变化框架公约》(COP3)。1997年12月。资料来源:Aflo Co. Ltd. / Alamy Stock Photo

在其他方面,建模继续变得更加复杂。接着,它建立了经济活动和大气中二氧化碳浓度之间的直接联系。这一努力产生了“代表性浓度途径(rcp),它描述了不同水平的温室气体和其他辐射强迫这在将来可能会发生。

大气浓度

在国际气候目标的第三阶段 - 奔波到哥本哈根气候峰会2009年 - 对大气二氧化碳浓度的适当目标存在普遍的辩论。这场辩论从早期建议的安全水平为550ppm(PDF)450 ppm,一些人呼吁建立一个350 ppm的目标

与建模相对于特定的浓度,而不是特定的排放削减,另一种新颖的技术承诺 -与CC必威体育在线注册S的生物能源(Beccs) - 获得了显着的牵引力。BECCS被提议是通过抵消由生物质燃烧而导致的化石排放来实现净负排放的方法。

在这一点上,BECCS几乎是一个纯粹的概念技术,但模型已经具有生物能源和CCS的特点:结合它们是一个相对简单的任务。必威体育在线注册与之前的CCS一样,BECCS承诺通过各种方式来降低达到特定目标的成本,并通过承诺在未来有效地逆转排放来实现较慢的过渡。

在接下来的几年中,Beccs在下一阶段仍然是一个中央技术。

碳预算

甚至在二氧化碳浓度的概念被完全嵌入UNFCCC或IPCC报告之前,气候目标的第四阶段——碳预算——就已经进入了辩论。例如,rcp在2014年才正式推出,但英国已经开始设置了定期五年碳预算在其下面气候变化法案在2008年。

累积的概念碳预算是设置可以在仍然保持全球温度升高到一定程度以下的同时发出的CO2的总限制,例如1.5摄氏度或2c。

在多哈举行的第18次缔约方会议闭幕全体会议之前,缔约方会议主席与俄罗斯联邦、乌克兰和白俄罗斯的代表进行协商。2012年11月。信贷:IISD / ENB
在多哈举行的第18次缔约方会议闭幕全体会议之前,缔约方会议主席克里斯蒂娜·菲格雷斯与来自俄罗斯联邦、乌克兰和白俄罗斯的代表进行磋商。2012年11月。信贷:IISD / ENB

经有限公司同意第二个承诺期《京都议定书》(涵盖2013- 2020年)多哈气候峰会2012年- 这表示基于百分比的目标的结束开头。还可以从某些谈判代表中呼吁“科学计算的碳预算”。

与大气二氧化碳目标一样,碳预算允许使用碳去除技术作为未来解决剩余排放的一种手段。此外,他们还兑现了未来碳去除的承诺,以扭转预算的任何“超标”。

意外和计划过度之间有一条很微妙的界限。在这种基于预算的分析和建模中,我们再次看到了未来技术的前景——各种各样的描述是二氧化碳去除(CDR),负排放技术(NETs)和温室气体去除(GGR)——有效地保持了气候目标能够实现的希望,同时也使各方在减排问题上继续推脱。

温度的目标

尽管有广泛的宣传trillion-tonne“碳预算——其中大约一半已经排放出来——政策开始围绕温度结果进行巩固。这是我们气候目标历史上的第五个阶段,也是目前的阶段。

通过更强大的模型,研究人员能够更好地量化实现某些变暖限制的概率。温度变得更加密切地与碳预算和浓度相关联。

2C作为一个粗糙护栏的想法,但在20世纪70年代中期第一次建议,只有2009年哥本哈根后成为政策的焦点。转向a集中在1.5摄氏度走在最前面,然后2015年巴黎会谈.这反映了对“危险气候变化”的边界的变化视图 - 特别是在全球南部,在哪里更高的分辨率建模已经提出了预期的影响更加明显。

但是,在纳入更高的野性方面,IAM对负排放的更加依赖,大多数网都只是替换其他缓解,而不是增加它。在这一时期,由于BECCS的承诺受到土地可用性和与粮食生产竞争的担忧的限制,其他NETs开始更加突出。

2009年12月17日,美国国务卿希拉里·克林顿在哥本哈根COP15会议的新闻发布会上讲话。来源:克里斯蒂安·布斯/绿色和平组织/阿拉米·斯托克照片
2009年12月17日,美国国务卿希拉里·克林顿在哥本哈根COP15会议的新闻发布会上发表讲话

在后巴黎时代,这种模式依然存在。许多国民商业现在的目标以“净零”碳为框架,通过未来大量的碳去除部署,明确或含蓄地实现。然而,在全球范围内,现在的主要目标框架是温度结果。

成本优化

我们的分析强调了气候政治和气候科学持续的共同进化,而且还在继续。biwei6868气候政策体系倾向于做出承诺,而不是刺激有助于减缓气候变化的新技术的开发和实际应用未来的技术。这些承诺对缓解的影响和使能力持续延迟,然而,很少提供在实践中。我们称之为“搪塞技术”。

在我们的论文中,我们认为,除非这种趋势得到承认和解决,否则它很可能会继续下去,最明显的候选者将是一种新技术太阳能工程

我们的分析表明,与“排放削减”和“大气浓度”或“大气浓度”或“碳预算”的转移相关联的贝尔斯 - 与“碳预算”的转变相关 - 并非通过更好信息解决的一次性问题。

在路径模型中包含BECCS使碳预算看起来是可行的,尽管国际社会在短期内继续推迟减排。而且,尽管随后进行了批判性分析,但很少有模型能够做到这一点后退包括负排放。

造成这个问题的一个原因是,IAMs专注于“成本优化”和时间折扣。这意味着他们更喜欢未来的行动承诺,而不是看似合理但可能代价高昂的近期干预。

类似的机制推动了核能和化石碳捕获与封存的早期承诺。在每一种情况下,减缓方面的拖延使总体成果似乎更便宜,但随着时间的推移,既没有出现显著的减排,也没有出现承诺的技术发展。

用于成本优化原因的模型中采用的技术承诺变得不可避免的必需品,即使在提供气候目标方面也是如此实际或政治上的缺点暴露了出来

公众的反对和高昂的成本减缓或阻碍了核能和CCS的发展,而潜在的与生物多样性之间的冲突粮食产量提高了关于BECCS的警告标志.这些技术都没有提供任何像最初预测的水平,也可以说,即使今天,它们也没有一个,甚至没有用于快速碳冲击的基础。

例如,在现实世界中,BECCS是一种降低乙醇生物燃料发酵排放的廉价利基应用,出售捕获的二氧化碳用于提高石油采收率。试验在德拉克斯尽管如此,生物量燃烧上的商业大型BECC仍未证明。

普及

我们的分析表明,技术承诺、建模技术和政治抱负的共同进化,尤其是围绕目标的框架,可以产生推托。

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这并不依赖于蓄意努力缓慢行动,尽管技术解决方案经常被参与制作化石燃料的行业所青睐。例如石油公司是热情的投资者直接空气捕获技术从大气中回收碳

我们还认识到,莫德勒和工程师对策略问题有挑战性问题,特别是当有可能具有非常有用的新技术和严格碳预算的限制时的可能性。我们可能会忽略或推迟考虑这种复杂的互动,并简单地倡导新技术作为一种拓宽我们的气候武器的方式。

但我们认为,有必要承认这一问题并设法打破这种模式,原因有二。

首先,仅仅增加新技术不太可能控制气候挑战,除非我们也实现行为、文化和经济转型。

其次,技术承诺允许那些受益于对化石燃料的持续开采以及舒适的生活方式,使其能够向自己辩护。这允许他们的活动对最容易受气候变化的人产生更大的负担和风险 - 今天的穷人和未来几代人

麦克拉伦,D. & Markusson, N. 2020。技术承诺、建模、政策和气候变化目标的共同演变,《自然气候变化》DOI:10.1038 / S41558-020-0740-1

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